通信原理实验教程：基于NI软件无线电教学平台/高等学校电子信息类专业系列教材 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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杨宇红，袁焱，田砾著

图书标签:

通信原理
软件无线电
NI
实验教程
电子信息
高等教育
教学平台
无线通信
信号处理
通信工程

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出版社：清华大学出版社

ISBN：9787302400615

版次：1

商品编码：11772089

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名：高等学校电子信息类专业系列教材

开本：16开

出版时间：2015-09-01

用纸：胶版纸

具体描述

编辑推荐

随着无线电通信电路的集成化和通信系统的小型化、数字化、智能化和网络化，无线电通信已经开始从模拟转向数字，而且正在向软件型的方向发展。软件无线电通信是无线通信系统和计算技术结合的产物。目前已经广泛应用于移动通信、卫星通信和军事等领域。

通信原理和无线通信等课程都是用一种抽象的讲授方法，更加强调理论。这些典型课程中的抽象理论与实践中的具体应用之间的差异越来越大。为了尽快克服这样的问题，我们建立了开放性的软件无线电实验教学平台，使得学生能够在实验室的环境下快速构建验证自行设计的通信系统，而且通过软件的交互性界面帮助学生更形象的理解概念，并能够从零散知识点的灌输发展到建立“系统”的概念。

将软件无线电技术应用于通信原理的实践教学，不仅能够通过交互性的界面形象的理解概念，而且在实验室的环境中就能够快速构建完整真实的通信系统。本书不仅包括以通信原理教学大纲为主导的核心基础实验内容，还包括了旨在深化理论和实践的扩展实验内容，提供了相关的实验示例，能够进一步发挥实验者拓展、创新的能力。

每个实验，尤其是在基础实验篇中，都在实验原理部分详细阐述了相关的理论基础；在实验准备中给出了模块的具体功能和接口信号，在数字调制解调系统中还提供了LabVIEW仿真器，可对模块进行仿真验证；在实验操作中则可依据所提供的参数配置在软件无线电平台上进行实验。

内容简介

　　《通信原理实验教程：基于NI软件无线电教学平台/高等学校电子信息类专业系列教材》描述了采用NI公司的软件无线电教学平台进行通信实验的内容，包括实验目的及原理、实验方法和步骤等。全书共分为三个部分：第一部分介绍实验基础知识，包括软件无线电的概念和NI软件无线电教学平台的软硬件设备；同时，简单介绍实验的基本过程和方法。第二部分为基础实验篇，提供9个实验，以通信原理教学大纲为主导，并结合工程实践，以构建AM和FM调制解调系统以及BPSK/4�睶AM数字调制解调系统的主要算法模块为实验内容。最后的扩展实验篇对实验内容进行了拓展，不局限于通信原理的内容，而是需要对无线通信理论以及其他数字信号处理方法有更深入的了解，希望发挥学生的主观能动性和开拓创新能力。
　　本书内容翔实，将通信理论和工程实践紧密结合，借鉴了国际领先的实践教学经验。将当前流行的软件无线电技术很好地应用于通信原理的实践教学，让学生不仅加深了对基本概念的理解，而且在实验室的环境中就能够快速构建完整真实的通信系统。
　　本书可作为高等院校电子信息类专业的通信实验教程，也可供相关领域的科研和工程技术人员参考。

前言/序言

通信原理实验教程：基于NI软件无线电教学平台/高等学校电子信息类专业系列教材

《通信原理实验教程：基于NI软件无线电教学平台/高等学校电子信息类专业系列教材》是一本面向通信工程、电子信息工程等相关专业学生的实验指导书。本书旨在通过实践操作，帮助学生深入理解通信原理的基本概念、掌握通信系统的构建与调试方法，并熟悉现代通信技术的发展趋势。本书的核心特色在于其紧密结合了NI（National Instruments）公司的软件无线电（SDR）教学平台。SDR技术是现代通信领域的核心技术之一，它将通信系统的硬件功能通过软件来实现，极大地提高了系统的灵活性、可重构性和可扩展性。通过NI的SDR平台，学生可以直观地观察和分析信号在不同通信环节中的传输、调制、解调、编码、解码等过程，将枯燥的理论知识转化为生动的实践体验。全书内容围绕通信原理的核心模块展开，力求覆盖本科通信原理课程的主要实验项目。具体来说，实验内容主要包括以下几个方面：一、信号与系统基础实验：在正式进入通信系统实验之前，本书首先会引导学生熟悉SDR平台的基本操作，并进行一些基础的信号处理实验。这包括：信号的产生与显示：学习生成各种基本信号，如正弦波、方波、三角波、冲激信号等，并通过SDR设备的接收端进行实时显示和观察。理解信号的幅度、频率、相位等参数对波形的影响。傅里叶变换与频谱分析：通过实验，让学生直观地理解信号的频域特性，学习如何利用FFT（快速傅里叶变换）分析信号的频谱，识别信号的带宽和主要频率成分。这将为后续的调制解调实验打下坚实的基础。采样与恢复：验证奈奎斯特采样定理，观察不同采样率下信号的失真情况，并学习如何进行信号的恢复。二、模拟调制与解调实验：这部分实验将深入讲解幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等经典的模拟调制技术。 AM调制与解调：学生将学习如何使用SDR平台实现DSB-SC（双边带抑制载波）、SSB（单边带）和AM（调幅）信号的产生，并进行相应的同步检波、包络检波等解调实验。通过观察调制信号的频谱和时域波形，理解载波、基带信号与调制信号之间的关系，以及不同调制方式的特点和优缺点。 FM调制与解调：实验将涵盖宽带FM和窄带FM的调制与解调。学生可以实现FM信号的产生，并掌握调频解调器的原理和实现，如斜率检波、PLL（锁相环）解调等。重点在于理解FM信号的抗噪声能力和带宽特性。 PM调制与解调：简要介绍相位调制，并通过实验展示其基本原理，与FM调制进行对比。三、数字调制与解调实验：随着通信技术的发展，数字通信已经成为主流。本部分将重点介绍各种常见的数字调制解调技术。 ASK（幅度键控）和FSK（频率键控）实验：学生将学习如何利用数字基带信号控制载波的幅度和频率，实现ASK和FSK信号的产生，并进行相应的非相干或相干解调。 PSK（相位键控）和QAM（正交幅度调制）实验：这是数字调制的核心内容。学生将深入学习BPSK（二进制相移键控）、QPSK（四进制相移键控）以及更高级的MPSK和MQAM的原理和实现。通过实验，理解星座图的概念，分析不同调制方式的功率谱密度、误码率与信噪比的关系。匹配滤波器与最佳接收：结合数字调制解调，本部分会介绍匹配滤波器的原理，并指导学生在SDR平台上实现，以达到最佳的信噪比和最低的误码率。四、信道编码与解码实验：为了提高通信系统的可靠性，信道编码是必不可少的环节。分组码（如海明码）：学习分组码的编码和译码原理，通过实验验证海明码的纠错能力。卷积码：介绍卷积码的生成矩阵、状态图、维特比（Viterbi）译码算法，并在SDR平台上实现卷积码的编解码，观察其在有噪声信道下的纠错性能。 Turbo码/LDPC码（可选）：根据实验条件和教学需求，可能会介绍更先进的现代编码技术，如Turbo码或LDPC码，让学生初步了解其原理和性能优势。五、多用户/多输入多输出（MIMO）通信基础实验：为了提升频谱效率和系统容量，现代通信系统广泛采用多用户和MIMO技术。时分多址（TDMA）/频分多址（FDMA）/码分多址（CDMA）复用技术：通过实验，学生可以理解如何将有限的信道资源分配给多个用户，学习简单的多址接入方法的实现。 MIMO系统基础：介绍MIMO的基本概念，如分集接收、空间复用等。可能包含简单的MIMO系统的仿真或基于SDR平台的实验，展示其提升数据传输速率和可靠性的潜力。六、OFDM（正交频分复用）实验： OFDM是4G、5G等现代无线通信系统中关键的技术。 OFDM信号的产生与接收：学生将学习OFDM的基本原理，包括IFFT/FFT的实现，以及循环前缀（CP）的作用。通过实验，观察OFDM信号的频谱特性，理解其抗多径衰落的优势。实验环境与平台：本书充分利用NI的软件无线电硬件（如USRP系列）和LabVIEW、MATLAB/Simulink等开发环境。实验教程会详细介绍如何利用这些工具进行信号的生成、处理、分析以及SDR设备的配置和控制。提供配套的实验源代码或模型，方便学生进行修改和扩展。教学目标：通过本教程的学习与实践，学生将能够： 1. 掌握通信原理的基本概念：深刻理解信号的表示、频谱特性、调制解调原理、编码解码机制等。 2. 熟悉SDR技术：熟练掌握NI软件无线电教学平台的硬件操作和软件编程，能够独立完成SDR系统的设计与调试。 3. 具备通信系统分析与设计能力：能够分析不同通信系统的性能，理解关键技术的影响，并初步具备设计简单通信系统的能力。 4. 了解现代通信技术发展趋势：通过SDR平台对OFDM、MIMO等前沿技术的实践，为进一步学习和研究打下基础。 5. 提升工程实践能力：培养学生独立思考、动手实践、解决工程问题的能力，为未来从事通信工程相关工作做好准备。本书内容循序渐进，从基础的信号处理到复杂的数字调制、信道编码和OFDM技术，层层递进，旨在为电子信息类专业学生构建一个扎实的通信原理知识体系，并为他们进入更高级的通信技术学习和实际工程应用奠定坚实的基础。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对“软件无线电”这个概念并没有一个特别深入的了解，只知道它是一种趋势，能够通过软件灵活地配置和实现各种无线通信功能。所以，当我在看到这本《通信原理实验教程》是以NI软件无线电教学平台为基础时，我首先想到的是它是否能够为我打开一扇新的大门，让我真正领略软件无线电的魅力。我非常好奇这本书在介绍NI平台的使用时，会采用怎样的方式。是会提供详细的安装和配置指南，还是会直接将读者引入实验环节？我更倾向于后者，因为我的主要目的是学习通信原理的实验，而不是去钻研复杂的软件开发环境。我希望它能像一个经验丰富的老师一样，循序渐进地引导我完成每一个实验，即使我之前对NI平台一无所知，也能轻松上手。另外，这本书的定位是“高等学校电子信息类专业系列教材”，这说明它应该具备一定的学术严谨性和系统性。我希望它不仅仅是简单的实验指导，更能深入地阐述每个实验背后的通信原理，并分析实验结果的意义。例如，在进行某个调制实验时，我希望书中能够详细解释为什么要选择这种调制方式，它的优缺点是什么，在实际通信系统中有什么应用，以及通过NI平台观察到的现象与理论预测之间存在怎样的关系。如果书中能够提供一些思考题或者讨论环节，那就更好了，这样可以促使我主动思考，将学到的知识融会贯通。

评分☆☆☆☆☆

作为一名即将步入大三的电子信息类专业学生，通信原理是我专业课程中的核心内容之一。我之前也接触过一些通信原理的实验书，但总感觉它们要么过于理论化，脱离实际；要么过于偏重硬件操作，对原理的阐述不够深入。这本书的亮点在于其“基于NI软件无线电教学平台”，这让我看到了将理论与实践完美结合的可能性。我最期待的是，这本书能否有效地弥补我当前在理解某些通信概念上的不足。比如，在学习卷积码和卷积译码时，我总是很难直观地理解编码和译码的过程，以及它们在提高通信可靠性方面的作用。如果通过NI平台，我能够观察到发送端的编码过程，接收端的译码过程，以及不同码率和约束长度对误码率的影响，我相信我会对这些概念有一个全新的认识。我同样对书中关于信道估计和均衡的实验部分充满好奇。在实际的无线通信中，信道的非理想性会对信号传输造成严重影响，掌握信道估计和均衡技术至关重要。我希望这本书能够提供一些直观的实验来演示这些技术是如何工作的，以及它们如何有效地对抗信道衰落和失真。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在为毕业设计寻找灵感的通信专业大四学生，我一直在寻找一本能够帮助我巩固通信原理知识，并提供实际动手能力的参考书。这本《通信原理实验教程：基于NI软件无线电教学平台》正是我所需要的。我特别看重它所强调的“NI软件无线电教学平台”。这不仅仅意味着我能够接触到前沿的实验设备，更重要的是，它能够帮助我理解现代无线通信系统是如何通过软件实现的。我非常期待书中能够提供一些关于数字信号处理在通信系统中的应用的实验。例如，FIR滤波器和IIR滤波器的设计与实现，以及它们在信号滤波和预处理中的作用。我还希望能够看到关于OFDM（正交频分复用）技术的实验。OFDM作为现代无线通信（如4G、5G）的核心技术之一，其原理相对复杂，如果能够通过NI平台直观地观察其子载波的划分、调制以及解调过程，相信会大大提高我的理解程度。此外，我希望书中在讲解每个实验时，不仅给出操作步骤，更能深入剖析实验现象背后的数学原理和物理意义，并鼓励我们进行更深层次的思考和拓展。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将进入通信工程领域的研一新生，对于如何将课堂上学到的理论知识转化为实际应用，我感到有些迷茫。这本《通信原理实验教程：基于NI软件无线电教学平台》的出现，恰好为我提供了一个绝佳的学习机会。我非常看重它所提到的“NI软件无线电教学平台”，因为它代表了现代无线通信技术的发展方向。我希望这本书能够提供一些关于现代无线通信系统中关键算法的实验实现，例如，基于DSP的信号生成与处理，以及各种调制解调技术的软件实现。我尤其对书中关于多径衰落信道的模拟和对抗的实验部分感到好奇。多径效应是无线通信中普遍存在的问题，如果能够通过NI平台模拟不同的信道模型，并进行信道估计和均衡的实验，这将有助于我深入理解无线通信的挑战与解决方案。此外，我希望书中能够包含一些关于无线通信系统性能评估的实验，比如误码率、信噪比、吞吐量等指标的测量与分析，这对于我进行未来的科研工作非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我曾经对通信原理的很多概念感到非常抽象，比如傅里叶变换、卷积、采样定理等等，虽然在课堂上听老师讲解，但总觉得隔靴搔痒。直到我接触了实验，才稍微有些体会。然而，我之前参与的实验往往局限于一些简单的模拟电路或者数字电路，能够直观展示的现象有限。这本书以NI软件无线电教学平台为基础，这让我看到了解决这个问题的希望。我非常期待它能够在实验设计上有所突破，能够通过软件无线电平台，将那些抽象的数学模型转化为直观的信号波形、频谱图、眼图等等。我希望书中能够提供一些关于随机信号和噪声的实验，让我能够直观地看到噪声对信号的影响，以及各种抗噪声技术（如匹配滤波、限幅等）的有效性。我还对书中关于错误检测和纠正的实验部分充满兴趣。纠错码是保证通信可靠性的关键，如果能通过NI平台观察到不同纠错码的编码、传输和解码过程，以及它们在降低误码率方面的效果，我相信我会对通信系统的鲁棒性有一个更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，优秀的实验教材不仅仅是提供操作指南，更重要的是能够激发学生的学习兴趣和探索精神。这本书的标题中包含了“教程”二字，这让我对它的内容充满期待。我希望它能够以一种生动有趣的方式来讲解通信原理，而不是枯燥乏味的理论堆砌。例如，在讲解采样和量化时，我希望能够通过NI平台直观地看到连续信号如何被离散化，量化误差是如何产生的，以及不同量化位数对信号保真度的影响。我还希望能够看到一些生动的比喻或者类比，来帮助我理解那些抽象的概念。对于一些复杂的算法，比如FFT（快速傅里叶变换），在理论课上听起来总是云里雾里，如果能在实验中通过NI平台可视化地看到信号的频谱，并观察不同参数设置对频谱的影响，相信会比单纯看公式更容易理解。此外，我非常关心这本书的实验设计是否具有代表性和前瞻性。它是否涵盖了当前主流的通信技术，比如OFDM、MIMO等？我希望通过这个实验平台，我能够初步接触到这些前沿的技术，为我未来的学习和研究打下基础。如果书中能够提供一些进阶实验或者项目，让我有机会将所学的知识应用到更复杂的场景中，那就更棒了。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对无线通信技术充满好奇的大二学生，我一直渴望能够通过动手实践来加深对通信原理的理解。过去，我参加过的实验往往需要自己从零搭建电路，这不仅耗时耗力，而且很容易因为元件的差异或者操作不当而导致实验失败。这本书以NI软件无线电教学平台为基础，这让我看到了摆脱传统实验模式的希望。我非常期待它能够提供一种更加灵活、高效的学习方式。我希望书中能够提供一些关于数字调制解调技术的实验，比如ASK、FSK、PSK、QAM等，并且能够通过NI平台直观地观察它们在星座图上的表现，以及不同调制方式在相同信道条件下的性能差异。我还对书中关于信源编码和信道编码的实验部分充满期待。我希望能够通过实验来理解它们是如何在保证信息质量的同时，最大程度地压缩数据量，以及如何有效地检测和纠正传输过程中的错误。如果书中能够提供一些关于通信协议的简单实现，那就更令人兴奋了。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在通信原理实验课程中摸爬滚打多年的本科生，我对市面上各种教材和实验指导书都算得上是“阅书无数”了。最近拿到这本《通信原理实验教程：基于NI软件无线电教学平台/高等学校电子信息类专业系列教材》，我真是迫不及待地想要一探究竟。拿到书的那一刻，我就被它沉甸甸的质感和封面上清晰的字体所吸引。书的开本适中，非常适合在实验室翻阅，纸张的质感也很好，印刷清晰，没有丝毫模糊的痕迹，这对于需要仔细辨认电路图和参数的学生来说，无疑是一个巨大的福音。我特别关注的是它所强调的“NI软件无线电教学平台”，这让我对实验的现代化和实际应用充满了期待。过去，我们传统的通信原理实验往往局限于一些比较陈旧的设备，虽然也能理解基本原理，但总感觉与前沿技术脱节。NI软件无线电的引入，意味着我们可以接触到更接近业界实际的工具，这对于培养我们面向未来的工程能力至关重要。我希望这本书能够真正地将理论知识与实践操作紧密结合，让我不仅仅是“知道”通信原理，更能“做到”。我期待在书中能够看到清晰的实验步骤，详细的原理讲解，以及能够引发我深入思考的实验拓展内容。对于一些抽象的通信概念，比如各种调制解调方式、信道编码、多址技术等，我一直觉得在纸面上理解起来有些吃力，如果能通过实验平台直观地观察它们的实现过程和效果，相信会大大加深我的理解。这本书能否做到这一点，是我最关心的问题。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将毕业的通信工程本科生，正在为找工作和进一步深造做准备。在复习通信原理的过程中，我发现很多概念在理论层面理解起来比较困难，迫切需要通过实际操作来加深理解。这本《通信原理实验教程：基于NI软件无线电教学平台》的出现，正是我一直在寻找的。我非常看重它所提到的“NI软件无线电教学平台”，因为它能够让我接触到行业前沿的工具和技术。我希望书中能够提供一些关于信息论基础的实验，比如熵的计算，信息传输率的测量，以及信道容量的概念。我还对书中关于差错控制编码的实验部分充满兴趣。我希望能够通过实验来理解卷积码、BCH码、LDPC码等不同类型的纠错码的原理，以及它们在提高通信可靠性方面的作用。我更期待的是，这本书能够提供一些与实际通信系统相关的项目，让我有机会将所学的知识应用到更复杂的场景中，比如一个简单的无线通信链路的设计和实现，或者一个物联网通信系统的原型开发，这对于我未来的职业发展将大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

我之前接触的一些通信原理实验，常常让我觉得像是在“搭建积木”，完成一些既定的操作，然后得出预期的结果，但却很少思考“为什么”和“怎么样”。这本书的标题中“通信原理实验教程”和“基于NI软件无线电教学平台”的组合，让我看到了一种更具探索性的可能。我希望这本书不仅仅是教会我如何“做”实验，更能引导我“思考”实验。例如，当我们在进行某个调制解调实验时，我希望书中能够提出一些开放性的问题，比如“如果改变某个参数，会发生什么？”，“如何才能在这种情况下进一步提高系统的抗干扰能力？”等等。NI软件无线电的灵活性，正是提供这种探索机会的绝佳平台。我非常期待书中能够提供一些“为什么会这样”的深入分析，不仅仅是给出结论，而是引导我通过实验数据去推导结论。我希望能够看到一些关于实验结果的统计分析方法，以及如何从实验数据中提取有用的信息，这对于培养我们的数据分析能力和科学研究素养非常有益。如果书中能够包含一些与实际通信系统相关的案例分析，将实验原理与真实世界应用联系起来，那就更加完美了。

评分☆☆☆☆☆

能配合硬件一起就最好了，毕竟是本指导手册。凑合看

评分☆☆☆☆☆

有用！

评分☆☆☆☆☆

好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！好书，非常不错！非常值得购买！

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有用！

评分☆☆☆☆☆

内容一般般,对实验的过程描述不够细致,

评分☆☆☆☆☆

质量可以

评分☆☆☆☆☆

内容一般般,对实验的过程描述不够细致,

评分☆☆☆☆☆

还可以！！！！！

评分☆☆☆☆☆